CN103207250B - 一种烟气脱硝系统氨逃逸的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种烟气脱硝系统氨逃逸的测试方法，本发明提供的方法采集空气预热器出口烟道烟气中的烟尘，将其与水混合，通过控制水灰比和溶液的pH值，实现了对烟尘中氨含量的准确测定；本发明提供的方法采集空气预热器出口烟道中的气体，检测得到其中气态氨的含量，从而根据烟尘中固态氨的含量和烟气中气态氨的含量，得到脱硝系统氨逃逸的检测结果。本发明提供的方法既检测了氨逃逸后混在烟气中的气态氨，也检测了吸附在烟尘上的固态氨，而且在检测固态氨时，控制水灰比为（10～100）∶1，控制溶液的pH值为6.0～6.8，使得到的检测结果更能够准确、真实的反应脱硝系统氨逃逸的情况，从而更有利于指导生产过程。

Description

一种烟气脱硝系统氨逃逸的测试方法

技术领域

本发明涉及燃煤锅炉脱硝系统技术领域，尤其涉及一种烟气脱硝系统氨逃逸的测试方法。

背景技术

随着我国电力工业的发展，NOx的排放量与日俱增，众所周知，NOx污染可形成酸雨、光化学烟雾，破坏生态环境，其影响已越来越引起人们的关注和重视。随着我国排放标准的提高，燃煤发电机组基本上要求安装SCR(selective catalytic reduction)烟气脱硝装置来降低NOx排放。

SCR烟气脱硝的原理是：在催化剂作用下，向烟气中喷入氨，将NO_x催化还原成N₂和H₂O，由于喷入的氨气与烟气不可能做到100%的均匀混合，在反应器的某些区域，氨气的含量会大于烟气中的NO_x含量，这样就造成氨气相对过剩，从而形成氨逃逸。氨逃逸对机组安全稳定运行会产生影响，主要原因是：烟气中的水蒸汽、SO₃和氨逃逸，在一定条件下会生成硫酸氢铵，硫酸氢铵在液态下是一种很粘的腐蚀性物质，会对脱硝反应器和下游设备造成堵塞和腐蚀。目前在我国大型燃煤发电机组多采用可再生容克式空气预热器来对锅炉供风进行加热。在空预器的中、低温端，烟气温度低于硫酸氢铵的初始生成温度，这样硫酸氢铵就会在空气预热器的中低温端的传热元件表面上生成，从而使空预器在换热金属元件上产生结垢、腐蚀，最终导致空预器出现压降上升、换热效率降低等现象，从而导致引风机运行电流上升，锅炉供风温度降低，从而降低机组的运行经济性，当空预器堵塞严重时，甚至会导致引风机失速，从而威胁机组的安全稳定运行。因此，准确监测SCR烟气脱硝系统的氨逃逸，为控制脱硝系统的氨逃逸提供依据，对机组的经济、安全运行至关重要。

目前我国电力行业采用标准号为DL/T260-2012的行业标准《燃煤电厂烟气脱硝装置性能验收试验规范》中附录B（烟气中氨逃逸浓度的测定）所描述的测试方法对脱硝系统的氨逃逸进行测试。由于氨极易溶于水，因此在所抽取的烟气进入吸收瓶之前，应该保证烟气采集管中不出现烟气冷凝，所以必须对烟气采集管进行加热。在该方法中，“为防止采集烟气中的水分发生冷凝，应尽可能缩短管道长度，当水分有可能冷凝时，应将采集管到吸收瓶间的管道加热至120℃以上。”除了要避免烟气采样管上出现水分冷凝，还要避免所抽取的烟气中氨和烟气中的SO₃发生反应生成硫酸氢铵。氨气与烟气中SO₃反应生产硫酸氢铵的反应分两步进行：第1步如式（I）所示，SO₃和水蒸汽生成硫酸气溶胶；第2步如式（II）所示，气态的氨和硫酸气溶胶反应生成硫酸氢铵。这2步反应均为负吉布斯变反应，这表示烟气温度越低，反应越容易向正方向进行。根据美国电科院（EPRI）的研究报告，对于典型的低硫煤和中硫煤，硫酸氢铵的初始生成温度为200～220℃。也就是说烟气采集管的温度只要低于200～220℃，烟气中氨就会和SO₃发生反应，从而吸附在烟气采集管壁上，导致取样损失。因此在实际抽气采集过程中，需要将烟气采集管的温度加热到220℃以上。

SO_3(g)+H₂O_(g)→H₂SO_4(aq)(I)(ΔG^o=－10kJ/mol315℃)

NH_3(g)+H₂SO_4(aq)→NH₄HSO_4(l)(II)(ΔG^o=－50kJ/mol260℃)

本发明研究表明，采用该测试方法对烟气脱硝系统氨逃逸进行测试时，由于所喷入氨和烟气中的NOx匹配不均，脱硝系统出口的氨逃逸分布较不均匀，但是由于加热枪很难拼接，为了便携和运输，只能将其做到2m以内，但是脱硝系统出口烟道截面较大，一般大于5m×5m，从而无法对脱硝系统出口烟道的整个截面进行均匀布点测试，从而导致测试结果缺乏代表性。；而且为了避免烟气中的烟尘进入吸收瓶，需要在烟气采集管的管头设置过滤装置，在抽气采集的过程中，在过滤装置内会积聚一定量的烟尘，这些烟尘堆积在过滤装置内，会吸附烟气中的氨，从而导致采样损失，使得到的检测结果不能够反应真实的氨逃逸情况。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种烟气脱硝系统氨逃逸的测试方法，本发明提供的方法得到的检测结果更能反应氨逃逸的真实情况。

本发明提供了一种烟气脱硝系统氨逃逸的测试方法，包括以下步骤：

采集烟气中的烟尘，得到含有固态氨的待测样品；

将所述含有固态按的待测样品与水混合，得到固态氨待测样品溶液，所述含有固态氨的待测样品与水的质量比为1:（10～100）；

调节所述固态氨待测样品溶液的pH值至6.0～6.8，搅拌、静置后，对得到的上层清液中的铵离子进行检测，得到所述上层清液中铵离子的浓度；

根据所述铵离子的浓度，计算得到含有固态氨待测样品中氨的质量；

根据所述固态氨待测样品中氨的质量与所述待测样品的质量，得到烟气中烟尘的氨含量；

采集烟气中的气体，得到含有气态氨的待测样品；

将所述含有气态氨的待测样品进行检测，得到烟气中气态氨的含量；

根据所述烟气中烟尘的氨含量与所述烟气中气体的氨含量，得到烟气脱硝系统氨逃逸。

优选的，所述采集烟气中的烟尘具体为：

在取样烟道截面均匀布点，进行等速采样，采集烟气中的烟尘。

优选的，所述待测样品与水的质量比为1:（20～90）。

优选的，所述含有固态氨的待测样品与水的质量比为1:（30～80）。

优选的，所述调节所述固态氨待测样品溶液的pH值至具体为：

将所述固态氨待测样品溶液与酸性化合物混合，调节所述固态氨待测样品溶液的pH值至6.0～6.8。

优选的，所述搅拌的时间为1小时～3小时。

优选的，所述将得到的上层清液进行检测，得到上层清液中铵离子的浓度具体为：

将得到的上层清液进行离子色谱检测，得到上层清液中铵离子的峰面积；

根据所述上层清液中铵离子的峰面积与预定的NH₄ ⁺的浓度-峰面积标准曲线，得到上层清液中铵离子的浓度。

优选的，所述离子色谱检测的淋洗液的流速为0.5mL/min～2mL/min。

优选的，所述离子色谱检测的洗脱方式为等度洗脱；

所述离子色谱检测的淋洗液的流速为0.5mL/min～2mL/min。

优选的，所述离子色谱检测的柱温为25℃～35℃；

所述离子色谱检测的池温为30℃～40℃；

所述离子色谱检测的柱压为1000psi～1500psi。

本发明提供了一种烟气脱硝系统氨逃逸的测试方法，包括以下步骤：采集空气预热器出口烟道烟气中的烟尘，得到含有固态氨的待测样品；采集空气预热器出口烟道烟气中的气体，得到含有气态氨的待测样品；将所述含有固态按的待测样品与水混合，得到固态氨待测样品溶液，所述含有固态氨的待测样品与水的质量比为1:（10～100）；调节所述固态氨待测样品溶液的pH值至6.0～6.8，搅拌、静置后，对得到的上层清液中的铵离子进行检测，得到所述上层清液中铵离子的浓度；根据所述铵离子的浓度，计算得到含有固态氨待测样品中氨的质量；根据所述固态氨待测样品中氨的质量与所述待测样品的质量，得到烟气中烟尘的氨含量；将所述含有气态氨的待测样品进行检测，得到烟气中气体的氨含量；根据所述烟气中烟尘的氨含量与所述烟气中气体的氨含量，得到烟气脱硝系统氨逃逸。本发明提供的方法既检测了氨逃逸后混在烟气中的气态氨，也检测了吸附在烟尘上的固态氨，而且在检测固态氨时，控制水灰比为（10～100）:1，控制溶液的pH值为6.0～6.8，使得到的检测结果更能够准确、真实的反应脱硝系统氨逃逸的情况，从而更有利于指导生产过程。

附图说明

图1为本发明实施例2～8取样区域的NO分布情况；

图2为本发明实施例9～15取样区域的NO分布情况。

具体实施方式

一种烟气脱硝系统氨逃逸的测试方法，包括以下步骤：

采集空气预热器出口烟道烟气中的烟尘，得到含有固态氨的待测样品；

将所述含有固态按的待测样品与水混合，得到固态氨待测样品溶液，所述含有固态氨的待测样品与水的质量比为1:（10～100）；

调节所述固态氨待测样品溶液的pH值至6.0～6.8，搅拌、静置后，对得到的上层清液中的铵离子进行检测，得到所述上层清液中铵离子的浓度；

根据所述铵离子的浓度，计算得到含有固态氨待测样品中氨的质量；

根据所述固态氨待测样品中氨的质量与所述待测样品的质量，得到烟气中烟尘的氨含量；

采集空气预热器出口烟道烟气中的气体，得到含有气态氨的待测样品；

将所述含有气态氨的待测样品进行检测，得到烟气中气体的氨含量；

根据所述烟气中烟尘的氨含量与所述烟气中气体的氨含量，得到烟气脱硝系统氨逃逸。

本发明提供的方法在空气预热器的出口烟道进行取样检测，经空气预热器后，烟气的温度下降到150℃左右，烟气中绝大部分氨已经和SO₃反应生产硫酸氢铵，并被飞灰颗粒吸附，因此在采样时，采集烟气中的烟尘，就能将烟气中大部分的氨取出，而采集烟尘无需对采样枪进行加热，这样通过拼接，可以使采样枪达到5m以上，从而对整个烟道截面进行均匀布点测试，使得到的检测结果更能准确的表示氨逃逸的实际情况。

而且，本发明提供的方法不仅检测烟气中气态氨的含量，还同时检测了烟气中吸附到烟尘上的氨的含量，在本发明中，将吸附在烟尘上的氨命名为固态氨，从而根据得到的烟气中气态氨的含量和烟尘中固态氨的含量，得到烟气中的氨含量。因此，本发明提供的方法得到的检测结果能够准确的反应真实的氨逃逸的情况，更有利于指导生产过程，更能够实现安全生产的需要。

本发明采集空气预热器出口烟道烟气中的烟尘，得到含有固态氨的待测样品。本发明为了能够实现均匀采样的目的，使得到的检测结果能够反应真实的氨逃逸情况，优选采用标准号为GB/T13931-2002的国家标准《电除尘器性能测试方法》中记载的方法，对空气预热器出口烟道的截面进行均匀布点，进行等速采样，得到含有固态氨的待测样品。本发明对所述采样的采用工具没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的采样工具即可。本发明优采用皮托管和烟尘平行采样仪对空气预热器出口烟道截面进行等速采样，抽取烟气中的烟尘，得到含有固态氨的待测样品。

得到含有固态氨的待测样品后，本发明将所述含有固态氨的待测样品与水混合，得到固态氨待测样品溶液，所述含有固态氨的待测样品与水的质量比为1:（10～100）。本发明优选从得到的待测样品中取部分样品进行检测，将取出的部分样品进行称量，优选精确到0.0001g，将称量好的样品置于烧杯中；然后向所述烧杯中注入水，得到待测样品溶液。在本发明中，所述水优选为去离子水或纯净水中的一种或两种，更优选为去离子水；所述待测样品与水的质量比优选为1:（20～90），更优选为1:（30～80），最优选为1:（40～70），最最优选为1:50；

得到固态氨待测样品溶液后，本发明调节所述固态氨待测样品溶液的pH值至6.0～6.8。本发明优选将所述含有固态氨待测样品溶液与酸性化合物混合，得到pH值为6.0～6.8的固态氨待测样品溶液。本发明对所述酸性化合物的种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的用作pH值调节剂的酸性化合物即可，在本发明中，所述酸性化合物优选为盐酸或硫酸，更优选盐酸溶液或硫酸溶液。本发明对所述盐酸溶液或硫酸溶液的浓度没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的用作pH值调节剂的硫酸溶液或盐酸溶液即可。在本发明中，所述盐酸溶液的质量浓度优选为1%～30%，更优选为5%～20%，最优选为10%～15%；所述硫酸溶液的浓度优选为1%～15%，更优选为3%～10%，最优选为5%～8%；

本发明为了更便捷的控制待测样品溶液的pH值，优选采用电位滴定仪对待测样品溶液的pH值进行控制，将酸性化合物置于电位滴定仪中，将pH值设定在6.0～6.8之间，通过电位滴定仪控制滴定的酸性化合物的量，使待测样品溶液的pH值稳定的维持在6.0～6.8之间。本发明对所述电位滴定仪的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的电位滴定仪即可。

完成所述固态氨待测样品溶液pH值的调节后，本发明将得到的pH值为6.0～6.8的固态氨待测样品溶液进行搅拌，静置后，对得到的上层清液中的铵离子进行检测，得到所述上清液中铵离子的浓度。本发明对所述搅拌的方法没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的搅拌的技术方案即可，如可以采用手动搅拌，也可以采用机械搅拌。在本发明中，所述搅拌的时间优选为1小时～3小时，更优选为2小时；

完成所述搅拌后，本发明将得到的溶液静置，对得到的上层清液中的铵离子进行检测，得到所述上层清液中铵离子的浓度。本发明对所述铵离子的检测方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的铵离子检测的技术方案即可；

本发明优选采用离子色谱法对所述上清液中的铵离子进行检测，得到上层清液中铵离子的峰面积；根据所述上层清液的峰面积与预定的NH₄ ⁺的浓度-峰面积标准曲线，得到上层清液中铵离子的浓度。本发明对所述离子色谱检测采用的仪器没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的离子色谱仪即可，如可以采用戴安ICS-3000型离子色谱仪；在本发明中，所述离子色谱检测的色谱柱优选为阳离子分离柱，所述离子色谱检测采用的抑制器优选为ASRS3004-mm阳离子自身再生抑制器；所述离子色谱检测的抑制电流优选为50mA～65mA，更优选为56mA；所述离子色谱检测的定量环的体积优选为10μL；所述离子色谱检测的分离柱优选为CS12A－4×250mm阳离子分离柱；所述离子色谱检测的洗脱方式优选为等度洗脱；所述离子色谱检测的淋洗液的流速优选为0.5mL/min～2mL/min，更优选为1.0mL/min；本发明对所述淋洗液的种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的离子色谱检测铵离子时常用的淋洗液即可；所述离子色谱检测的柱温优选为25℃～35℃，更优选为30℃；所述离子色谱检测的池温优选为30℃～40℃，更优选为35℃；所述离子色谱检测的柱压优选为1000psi～1500psi，更优选为1100psi～1400psi，最优选为1200psi～1300psi；

得到上清液中铵离子的峰面积后，本发明根据所述上清液中铵离子的峰面积与预定的NH₄ ⁺的浓度-峰面积标准曲线，得到上层清液中铵离子的浓度。在本发明中，所述预定的NH₄ ⁺的浓度-峰面积标准曲线优选按照以下方法获得：

提供NH₄ ⁺系列浓度的标准溶液；

对所述NH₄ ⁺系列浓度的标准溶液进行离子色谱检测，得到每个浓度的NH₄ ⁺标准溶液的离子色谱图；

根据所述离子色谱图与其对应的NH₄ ⁺标准溶液的浓度，得到NH₄ ⁺的浓度-峰面积标准曲线。

本发明提供NH₄ ⁺系列浓度的标准溶液，本发明对所述标准溶液的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的NH₄ ⁺标准溶液即可，如可以购买NH₄ ⁺的标准品溶液，也可以自行进行配制，本发明对所述标准溶液的配制方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的标准溶液的配制方法即可。对于NH₄ ⁺的标准品溶液的市售商品，本发明可以根据需要将其稀释成所需的浓度，进行检测。在本发明中，所述NH₄ ⁺的标准溶液的质量浓度优选为0.1mg/L～15mg/L，更优选为0.2mg/L～10mg/L，最优选为0.2mg/L、1.0mg/L、2.0mg/L、4.0mg/L和10.0mg/L。

得到NH₄ ⁺系列浓度的标准溶液后，本发明对所述NH₄ ⁺系列浓度的标准溶液进行离子色谱检测，得到每个浓度的NH₄ ⁺标准溶液的离子色谱图。本发明优选采用上述对上清液中铵离子检测的技术方案对所述NH₄ ⁺系列浓度的标准溶液进行离子色谱检测，在此不再赘述。本发明为了提高得到的标准曲线的准确度，优选对所述NH₄ ⁺系列浓度的标准溶液进行2次～5次平行检测，更优选为3次，将得到的相应的峰面积加和，取其平均值；

得到每个浓度的NH₄ ⁺标准溶液的离子色谱图后，本发明计算得到每个浓度的NH₄ ⁺标准溶液的峰面积，根据得到的峰面积与其对应的NH₄ ⁺标准溶液的浓度，得到NH₄ ⁺浓度-峰面积标准曲线。本发明优选采用最小二乘法拟合-峰面积曲线进行校准。

得到NH₄ ⁺浓度-峰面积标准曲线后，本发明根据上述技术方案得到的上清液中铵离子的峰面积与所述NH₄ ⁺浓度-峰面积标准曲线，得到所述上清液中铵离子的浓度。

得到上清液中铵离子的浓度后，本发明计算得到待测样品中氨的质量，本发明可以按照式（III）所示公式对氨的质量进行计算：

$C_{\mathrm{ammonia}}=\frac{1000\×C_{\mathrm{ic}}\×V\×17}{m\×18}---\left(\mathrm{III}\right)$

其中，C_ammonia为固态氨待测样品中的氨含量，单位为mg/kg；

C_ic为上清液中NH₄ ⁺的浓度，单位为mg/L；

V为固态氨待测样品溶液体积，单位为L；

m为含有固态氨的待测样品的质量，单位为g；

17为氨的相对分子质量；

18为NH₄ ⁺的相对分子质量。

得到待测样品中氨的质量后，本发明根据所述待测样品中氨的质量与所述待测样品的质量，得到燃煤锅炉飞灰中的氨含量。本发明为了得到精确的检测结果，在对待测样品的质量进行称量时，精确度优选为0.0001g。

本发明采集空气预热器出口烟道烟气中的气体，得到含有气态氨的待测样品。本发明对所述气态氨的采样方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的烟气中氨含量检测的取样方式即可，本发明可以采用标准号为DL/T260-2012的标准《燃煤电厂烟气脱硝装置性能验收试验规范》中附录B《烟气中氨逃逸浓度的测定》中的取样方法，在空气预热器出口烟道选取2～3点进行采样，得到含有气态氨的待测样品。

得到气态氨的待测样品后，本发明将所述气态氨的待测样品进行检测，得到烟气中气态氨的含量。本发明对所述检测气态氨的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的检测烟气中气态氨的技术方案即可，如可以采用标准号为DL/T260-2012的标准《燃煤电厂烟气脱硝装置性能验收试验规范》中附录B《烟气中氨逃逸浓度的测定》中记载的检测方法，检测得到烟气中气态氨的含量。

得到烟气中气态氨的含量后，本发明根据上述技术方案得到的烟尘中的氨含量和所述烟气中气态氨的含量，计算得到烟气脱硝系统氨逃逸。本发明优选采用式（IV）所示公式进行计算：

$C_1=\frac{C_2\×C_3}{1000}+\frac{M}{V_{\mathrm{nd}}}\×\frac{17}{18}---\left(\mathrm{IV}\right)$

其中，C₁为脱硝系统氨逃逸，单位为mg/Nm³；

C₂为烟尘中的氨含量，单位为mg/kg；

C₃为烟气的烟尘浓度，单位为g/Nm³；

M为吸收瓶样品溶液中的铵离子重量，单位为mg；

V_nd为标准状态下的采气体积（干基），单位为Nm³。

本发明提供了一种烟气脱硝系统氨逃逸的测试方法，包括以下步骤：采集空气预热器出口烟道烟气中的烟尘，得到含有固态氨的待测样品；将所述含有固态按的待测样品与水混合，得到固态氨待测样品溶液，所述含有固态氨的待测样品与水的质量比为1:（10～100）；调节所述固态氨待测样品溶液的pH值至6.0～6.8，搅拌、静置后，对得到的上层清液中的铵离子进行检测，得到所述上层清液中铵离子的浓度；根据所述铵离子的浓度，计算得到含有固态氨待测样品中氨的质量；根据所述固态氨待测样品中氨的质量与所述待测样品的质量，得到烟气中烟尘的氨含量；采集空气预热器出口烟道烟气中的气体，得到含有气态氨的待测样品；将所述含有气态氨的待测样品进行检测，得到烟气中气态氨的含量；根据所述烟气中烟尘的氨含量与所述烟气中气体的氨含量，得到烟气脱硝系统氨逃逸。本发明提供的方法既检测了氨逃逸后混在烟气中的气态氨，也检测了吸附在烟尘上的固态氨，而且在检测固态氨时，控制水灰比为（10～100）:1，控制溶液的pH值为6.0～6.8，使得到的检测结果更能够准确、真实的反应脱硝系统氨逃逸的情况，从而更有利于指导生产过程。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的烟气脱硝系统氨逃逸的检测方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

下述实施例检测浙江省内某1000MW电厂脱硝系统A和B反应器的氨逃逸进行了测试，测试共分七个工况。采用的离子色谱仪为戴安ICS-3000型离子色谱仪；NH₄ ⁺标准品溶液为SGB-YYA060021，质量浓度为20mg/L，不确定度为2%；离子色谱检测抑制器为ASRS3004-mm阳离子自身再生抑制器。

实施例1

将购置的NH₄ ⁺标准品溶液稀释配制得到质量浓度为0.2mg/L、1.0mg/L、2.0mg/L、4.0mg/L和10.0mg/L的标准溶液，将上述系列浓度的NH₄ ⁺标准溶液置于离子色谱中进行检测，离子色谱检测的抑制电流为59mA，定量环体积为10μL，分离柱为CS12A-4×250mm阳离子分离柱，洗脱方式为等度洗脱，淋洗液流速为1.0mL/min，柱温为30℃，池温为35℃，柱压为1200psi；

每个浓度的标准溶液平行检测3次，得到各浓度标准溶液相应的峰面积，再用最小二乘法拟合浓度-峰面积曲线进行校准，得到NH₄ ⁺的标准曲线。

实施例2

本实施例检测脱硝系统A反应器工况一的条件下氨逃逸的情况。采用标准号为GB/T13931-2002的国家标准《电除尘器性能测试方法》中的方法，对空气预热器出口烟道截面进行均匀布点，采用皮托管和烟尘平行采样仪对空气预热器出口烟道截面进行等速采样，抽取烟气中的烟尘，混合均匀后，得到含有固态氨的待测样品；

称量1.0000g所述含有固态氨的待测样品，将其置于烧杯中，向其中加入10g去离子水，得到固态氨待测样品溶液；

将质量分数为10%的盐酸溶液置于电位滴定仪中，然后用电位滴定仪将所述固态氨待测样品溶液的pH值控制在6.0～6.8之间，同时对样品溶液进行搅拌；

搅拌2小时后，将样品溶液静置，在搅拌的过程中继续用电位滴定仪控制溶液的pH值为6.0～6.8之间；

将静置后得到的上清液置于离子色谱仪中进行检测，离子色谱检测的抑制电流为59mA，定量环体积为10μL，分离柱为CS12A-4×250mm阳离子分离柱，洗脱方式为等度洗脱，淋洗液流速为1.0mL/min，柱温为30℃，池温为35℃，柱压为1200psi，得到上清液的离子色谱峰面积；

根据所述上清液的离子色谱峰面积与实施例1得到的NH₄ ⁺的标准曲线，得到上清液中铵离子的质量浓度；

根据铵离子的质量浓度和式（III）所示的计算公式，得到烟尘中的氨含量。

根据《燃煤电厂烟气脱硝装置性能验收试验规范》（DL/T260-2012）中附录B（烟气中氨逃逸浓度的测定）中的规定，在空气预热器出口选取3点进行采样测试，并根据其中记载的检测氨含量的方法，检测得到烟气中气态氨的含量；

根据得到的烟尘中的氨含量、烟气中气态氨的含量和式（IV）所示的公式，计算得到烟气脱硝系统氨逃逸的结果，结果如表1所示，表1为本发明实施例2～8和比较例1～7得到的检测结果。

实施例3

按照实施例2的技术方案对脱硝系统A反应器工况2条件下氨逃逸进行检测，不同的是，本实施例含固态氨的待测样品的质量为2.0000g；去离子水的质量为100g；固态氨样品溶液的pH值为6.1～6.7之间；搅拌的时间为1.5小时，得到脱硝系统氨逃逸，结果如表1所示，表1为本发明实施例2～8和比较例1～7得到的检测结果。

实施例4

按照实施例2的技术方案对脱硝系统A反应器工况3条件下氨逃逸进行检测，不同的是，本实施例中含固态氨的待测样品的质量为3.0000g，加入300g纯净水，固态氨样品溶液的pH值为6.2～6.8之间，搅拌的时间为1小时，得到脱硝系统氨逃逸，结果如表1所示，表1为本发明实施例2～8和比较例1～7得到的检测结果。

实施例5

按照实施例2的技术方案对脱硝系统A反应器工况4条件下氨逃逸进行检测，不同的是，本实施例中含固态氨的待测样品的质量为4.0000g，加入80g纯净水，固态氨样品溶液的pH值为6.0～6.5，搅拌时间为0.5小时，得到脱硝系统氨逃逸，结果如表1所示，表1为本发明实施例2～8和比较例1～7得到的检测结果。

实施例6

按照实施例2的技术方案对脱硝系统A反应器工况5条件下氨逃逸进行检测，不同的是，本实施例中含固态氨的待测样品的质量为5.0000g，加入350g纯净水，固态氨样品溶液的pH值为6.2～6.6，搅拌时间为2小时，得到脱硝系统氨逃逸，结果如表1所示，表1为本发明实施例2～8和比较例1～7得到的检测结果。

实施例7

按照实施例2的技术方案对脱硝系统A反应器工况6条件下氨逃逸进行检测，不同的是，本实施例中含固态氨的待测样品的质量为6.0000g，加入480g纯净水，固态氨样品溶液的pH值为6.0～6.6，搅拌时间为1.8小时，得到脱硝系统氨逃逸，结果如表1所示，表1为本发明实施例2～8和比较例1～7得到的检测结果。

实施例8

按照实施例2的技术方案对脱硝系统A反应器工况7条件下氨逃逸进行检测，不同的是，本实施例中固态氨的待测样品的质量为10.0000g，去离子水的质量为400g，搅拌时间为1.5小时，得到脱硝系统氨逃逸，结果如表1所示，表1为本发明实施例2～8和比较例1～7得到的检测结果。

表1本发明实施例2～8和比较例1～7得到的检测结果

由表1可以看出，采用本发明实施例和比较例所测得的脱硝系统氨逃逸均随脱硝效率的减小而减小，且呈线性相关关系，但是采用本发明实施例的方法所测得的氨逃逸在每个工况下均比采用比较例的方法所测得的氨逃逸要小。这是因为，受前文提到方法1的缺陷所致，由于现场氨逃逸测孔均布置在脱硝反应器靠近电除尘器一侧，而脱硝反应器出口NO浓度在靠近电除尘器一侧较低，这意味着该区域的氨逃逸相对较高，参看图1，图1为本发明实施例2～8检测的脱硝系统出口NO分布情况，因此比较例采用的方法所测得的氨逃逸结果相对较高。相对于比较例的方法，采用本发明提供的方法可以避免只在氨逃逸较高的区域进行测试，因此本发明提供的方法所测得的结果更接近脱硝系统氨逃逸的平均值，得到的结果更加可靠，有利于指导工业生产。

比较例1～7

根据《燃煤电厂烟气脱硝装置性能验收试验规范》（DL/T260-2012）中附录B（烟气中氨逃逸浓度的测定）中的记载的方法，检测得到脱硝系统A反应器工况1、工况2、工况3、工况4、工况5、工况6和工况7条件下氨逃逸的情况，结果如表1所示，表1为本发明实施例2～8和比较例1～7得到的检测结果。

实施例9～15

分别采用实施例2～8的技术方案检测脱硝系统B反应器氨逃逸的情况。

结果如表2所示，表2为本发明实施例9～15和比较例8～14得到的检测结果。

比较例8～14

根据《燃煤电厂烟气脱硝装置性能验收试验规范》（DL/T260-2012）中附录B（烟气中氨逃逸浓度的测定）中的记载的方法，检测得到脱硝系统B反应器工况1、工况2、工况3、工况4、工况5、工况6和工况7条件下氨逃逸的情况，结果如表2所示，表2为本发明实施例9～15和比较例8～14得到的检测结果。

表2本发明实施例9～15和比较例8～14得到的检测结果

由表2可以看出，采用比较例和本发明提供的方法所测得的脱硝系统氨逃逸均随脱硝效率的减小而减小，且呈线性相关关系，但是采用本发明提供的方法所测得的氨逃逸在每个工况下均比采用比较例的方法法所测得的氨逃逸要小。这是因为，受前文提到比较例方法的缺陷所致，由于现场氨逃逸测孔均布置在脱硝反应器靠近电除尘器一侧，而脱硝反应器出口NO浓度在靠近电除尘器一侧较低，参看图2，图2为本发明实施例9～15取样区域的NO分布情况，这意味着该区域的氨逃逸相对较高。因此比较例的方法所测得的氨逃逸结果相对较高。相对于比较例1的方法，采用本发明提供的方法可以避免只在氨逃逸较高的区域进行测试，因此本发明提供的方法所测得的结果更接近脱硝系统氨逃逸的平均值。

由以上实施例可知，本发明提供了一种烟气脱硝系统氨逃逸的测试方法，包括以下步骤：采集空气预热器出口烟道烟气中的烟尘，得到含有固态氨的待测样品；将所述含有固态按的待测样品与水混合，得到固态氨待测样品溶液，所述含有固态氨的待测样品与水的质量比为1:（10～100）；调节所述固态氨待测样品溶液的pH值至6.0～6.8，搅拌、静置后，对得到的上层清液中的铵离子进行检测，得到所述上层清液中铵离子的浓度；根据所述铵离子的浓度，计算得到含有固态氨待测样品中氨的质量；根据所述固态氨待测样品中氨的质量与所述待测样品的质量，得到烟气中烟尘的氨含量；采集空气预热器出口烟道烟气中的气体，得到含有气态氨的待测样品；将所述含有气态氨的待测样品进行检测，得到烟气中气态氨的含量；根据所述烟气中烟尘的氨含量与所述烟气中气体的氨含量，得到烟气脱硝系统氨逃逸。本发明提供的方法既检测了氨逃逸后混在烟气中的气态氨，也检测了吸附在烟尘上的固态氨，而且在检测固态氨时，控制水灰比为（10～100）:1，控制溶液的pH值为6.0～6.8，使得到的检测结果更能够准确、真实的反应脱硝系统氨逃逸的情况，从而更有利于指导生产过程。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种烟气脱硝系统氨逃逸的测试方法，包括以下步骤：

采集空气预热器出口烟道烟气中的烟尘，得到含有固态氨的待测样品；

将所述含有固态氨的待测样品与水混合，得到固态氨待测样品溶液，所述含有固态氨的待测样品与水的质量比为1:(20～90)；

调节所述固态氨待测样品溶液的pH值至6.0～6.8，搅拌、静置后，将得到的上层清液进行离子色谱检测，得到上层清液中铵离子的峰面积；所述离子检测的色谱柱为阳离子分离柱，所述离子色谱检测采用的抑制器为ASRS3004-mm阳离子自身再生抑制器；所述离子色谱检测的抑制电流为50mA～65mA；所述离子色谱检测的定量环的体积为10μL；所述离子色谱检测的分离柱为CS12A-4×250mm阳离子分离柱；所述离子色谱检测的洗脱方式为等度洗脱；所述离子色谱检测的淋洗液的流速为0.5mL/min～2mL/min；所述离子色谱检测的柱温为25℃～35℃；所述离子色谱检测的池温为30℃～40℃；所述离子色谱检测的柱压为1000psi～1500psi；

根据所述上层清液中铵离子的峰面积与预定的NH₄ ⁺的浓度-峰面积标准曲线，得到上层清液中铵离子的浓度；

根据所述铵离子的浓度，按照式(III)所示公式计算得到含有固态氨待测样品中氨的质量：

$C_{\mathrm{ammonia}}=\frac{1000\×C_{\mathrm{ic}}\×V\×17}{m\×18}---\left(\mathrm{III}\right)$

其中，C_ammonia为固态氨待测样品中的氨含量，单位为mg/kg；

C_ic为上清液中NH₄ ⁺的浓度，单位为mg/L；

V为固态氨待测样品溶液体积，单位为L；

m为含有固态氨的待测样品的质量，单位为g；

17为氨的相对分子质量；

18为NH₄ ⁺的相对分子质量；

根据所述固态氨待测样品中氨的质量与所述待测样品的质量，得到烟尘的氨含量；

采集空气预热器出口烟道烟气中的气体，得到含有气态氨的待测样品；

将所述含有气态氨的待测样品进行检测，得到烟气中气态氨的含量；

根据所述烟气中烟尘的氨含量与所述烟气中气体的氨含量，按照式IV所示公式计算得到烟气脱硝系统氨逃逸：

$C_1=\frac{C_2\×C_3}{1000}+\frac{M}{V_{\mathrm{nd}}}\×\frac{17}{18}---\left(\mathrm{IV}\right)$

其中，C₁为脱硝系统氨逃逸，单位为mg/Nm³；

C₂为烟尘中的氨含量，单位为mg/kg；

C₃为烟气的烟尘浓度，单位为g/Nm³；

M为吸收瓶样品溶液中的铵离子重量，单位为mg；

V_nd为标准状态下的采气体积，所述采气体积以干基计，单位为Nm³。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述采集烟气中的烟尘具体为：

在取样烟道截面均匀布点，进行等速采样，采集烟气中的烟尘。

3.根据权利要求1～2任意一项所述的测试方法，其特征在于，所述含有固态氨的待测样品与水的质量比为1:(30～80)。

4.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述调节所述固态氨待测样品溶液的pH值至6.0～6.8具体为：

将所述固态氨待测样品溶液与酸性化合物混合，调节所述固态氨待测样品溶液的pH值至6.0～6.8。

5.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述搅拌的时间为1小时～3小时。